DE202019106150U1

DE202019106150U1 - Hochfrequenz-Steckervorrichtung und Steckverbindungs-System

Info

Publication number: DE202019106150U1
Application number: DE202019106150.2U
Authority: DE
Original assignee: Ingun Pruefmittelbau GmbH
Current assignee: Ingun Pruefmittelbau GmbH
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2029-11-06

Abstract

Hochfrequenz-Steckervorrichtung (01) zum lösbaren Kontaktieren eines koaxialen Kontaktpartners (16) mit
einer einen endseitigen Außenkontaktabschnitt (12) ausbildenden Außenleiterbaugruppe (02) und
einer einen endseitigen Innenkontaktabschnit (19) ausbildenden Innenleiterbaugruppe (03),
wobei die Außenleiterbaugruppe (02) und die Innenleiterbaugruppe (03), bevorzugt gemeinsam, in einer axialen Richtung (A) gegenüber einer Führungshülse (04) beweglich und aus einer Ruheposition, bevorzugt unter elastischer Verformung eines Federelements (05), in eine Kontaktposition und zurück überführbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenleiterbaugruppe (02) einen endseitig angeordneten Spreizkörper (11) umfasst, der so ausgestaltet ist, dass beim Erreichen der Kontaktposition eine vom Kontaktpartner (16) auf den Spreizkörper (11) wirkende Kraft in axialer Richtung (A) in eine radiale Verformung des Spreizkörpers (11) überführt wird, die den Außenkontaktabschnitt (12) von radial innen gegen einen Außenleiter des Kontaktpartners (16) presst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frequenz-Steckervorrichtung zum lösbaren Kontaktieren eines koaxialen Kontaktpartners, insbesondere eines BMA-Steckers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Steckverbindungs-System mit einer Hochfrequenz-Steckervorrichtung und einem Kontaktpartner, insbesondere einem BMA-Stecker gemäß Anspruch 11.
Bei der Kontaktierung von Hochfrequenz-Steckern (HF-Steckern) zur Übertragung von entsprechend hochfrequenten Signalen sind verschiedene Anforderungen zu erfüllen.
Einerseits ist aufgrund des sogenannten Skin-Effekts darauf zu achten, dass der koaxial geführte Außenleiter eines solchen HF-Steckers auf seiner Innenseite kontaktiert wird. Gleichzeitig ist zur Vermeidung von ungewollten Resonanzen, beispielsweise in Form von Resonanzkammern, möglichst ein Abgreifen des Signals über den gesamten Umfang der Innenoberfläche des Außenleiters des HF-Steckers gewünscht oder optimal. Dadurch, dass also nach Möglichkeit über den gesamten Innenumfang des Außenleiters ein Kontakt mit einer Steckervorrichtung hergestellt werden soll oder hergestellt werden muss entstehen entsprechende Anforderungen an die Hochfrequenz-Steckervorrichtungen (HF-Steckervorrichtung), die sich dazu eignen mit solchen HF-Steckern, insbesondere koaxialen HF-Steckern zur Kontaktierung und Signalübertragung zusammenzuwirken.
Eine weitere besondere Herausforderung für die Hochfrequenz-Steckervorrichtung zum lösbaren Kontaktieren von koaxialen Kontaktpartnern, insbesondere HF-Steckern, besteht in den teilweise sehr geringen radialen Abständen zwischen Außenleiter und Innenleiter, wobei gemäß der vorangehend beschriebenen Problematik gerade diese geringen Freiräume genützt oder ausgenutzt werden müssen, um sowohl eine Innenleiterbaugruppe als auch eine Außenleiterbaugruppe in den Kontaktpartner, insbesondere in den koaxialen HF-Stecker, bevorzugt einen BMA-Stecker einzufügen oder zumindest teilweise einzuführen, um in dem eingeführten Zustand sowohl eine Kontaktierung des Innenleiters auf einer Außenoberfläche mit einem Innenkontaktabschnitt der Innenleiterbaugruppe als auch eine Kontaktierung des Außenleiters auf der Innenoberfläche mit dem Außenkontaktabschnitt der Außenleiterbaugruppe herzustellen.
Bei gattungsgemäßen Steckervorrichtungen wird diese Problematik, insbesondere die innenseitige Kontaktierung des Außenleiters des Steckpartners durch verformbare Schleifkontakte, i.d.R. lamellenartige Kontakte gelöst. Diese sind jedoch aus unterschiedlichen Gründen nachteilig. Ein wesentlicher Kritikpunkt an den lamellenartigen Schleifkontakten besteht in der sehr begrenzten Lebensdauer und damit in der sehr beschränkten maximalen Anzahl an Verbindungen, die mit einer gattungsgemäßen Hochfrequenz-Steckervorrichtung erfolgreich und sicher durchgeführt werden können, bevor die Steckervorrichtung aufgrund einer Abnutzung oder eines Verschleißes der als Lamellen ausgeführten Außenkontaktabschnitte der Außenleiterbaugruppe instand gesetzt oder sogar vollständig ersetzt werden müssen. Außerdem lässt sich mit den bekannten lamellenartigen Schleifkontakten als Außenkontaktabschnitt einer Außenleiterbaugruppe zum innenseitigen Kontaktieren eines Außenleiters eines Kontaktpartners nur sehr begrenzt eine notwendige oder erforderliche Anpassung der entstehenden Gesamtimpedanz erreichen, die wiederum mit ausschlaggebend ist, um Signalreflektionen zu minimieren.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe eine Hochfrequenz-Steckervorrichtung zum lösbaren Kontaktieren eines koaxialen Kontaktpartners, insbesondere eines BMA-Steckers, sowie ein Steckverbindungssystem mit einer Hochfrequenz-Steckvorrichtung und einem Kontaktpartner, insbesondere einem BMA-Stecker, vorzuschlagen, bei der oder bei dem eine gleichermaßen sichere, langlebige und im Wesentlichen den gesamten Innenumfang des Außenleiters des Kontaktpartners kontaktierende Außenleiterbaugruppe erreicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Hochfrequenz-Steckervorrichtung gemäß des Anspruchs 1. Ebenfalls gelöst wird diese Aufgabe durch ein Steckverbindungs-System mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Im Detail sieht die Hochfrequenz-Steckvorrichtung zum lösbaren Kontaktieren eines koaxialen Kontaktpartners, insbesondere eines BMA-Steckers die gattungsgemäß mit einer einen endseitigen Außenkontaktabschnitt ausbildenden Außenleiterbaugruppe und einer einen endseitigen Innenkontaktabschnitt ausbildenden Innenleiterbaugruppe versehen ist, und wobei die Außenleiterbaugruppe und die Innenleiterbaugruppe, bevorzugt gemeinsam, in einer axialen Richtung gegenüber einer Führungshülse beweglich aus einer Ruheposition, bevorzugt unter elastischer Verformung eines Federelements, in eine Kontaktposition und zurück überführbar sind in erfindungsgemäßer Weise vor, dass die Außenleiterbaugruppe einen endseitig angeordneten Spreizkörper umfasst, der so ausgestaltet ist, dass beim Erreichen der Kontaktposition eine vom Kontaktpartner, insbesondere vom Außenleiter des Kontaktpartners, auf den Spreizkörper wirkende Kraft in axialer Richtung in eine radiale Verformung des Spreizkörpers überführt wird, so dass der, bevorzugt am Spreizkörper vorgesehene, Außenkontaktabschnitt von radial innen gegen einen Außenleiter des Kontaktpartners gepresst wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung konnte überraschenderweise und in Abkehr von den bekannten lamellenförmigen Kontakten zur Kontaktierung des Außenleiters eine radiale Relativbewegung des Außenkontaktabschnitts realisiert werden, die zudem noch in besonders vorteilhafter Weise durch die sowieso notwendige axiale Verstellung und daraus resultierende Kontaktierung zwischen Steckervorrichtung und Kontaktpartner erzeugt oder verursacht wird, sodass ein sicheres und zuverlässiges Kontaktieren des Innenumfangs oder der Innenoberfläche des Außenleiters des Kontaktpartners erreicht wird und darüber hinaus eine über den Umfang durchgängige oder zumindest fast durchgängige Kontaktierung der Innenoberfläche ermöglicht wird. Dabei ist der reversibel verformbare Spreizkörper um ein Vielfaches langlebiger oder weist eine um mehrere Größenordnungen geringer ausfallende Verschleißrate auf, sodass eine deutlich erhöhte Anzahl von sicheren und qualitativ hochwertigen Kontaktierungen zur Signalübertragung mit dem erfindungsgemäß realisierten Außenkontaktabschnitt erreicht werden können. Dabei kann zudem in besonders vorteilhafter Weise realisiert werden, dass der Außenkontaktabschnitt des Spreizkörpers der Außenleiterbaugruppe erst beim Erreichen der Kontaktposition der Steckervorrichtung überhaupt eine mechanische Kontaktierung mit dem Außenleiter aufbaut oder einen mechanischen Kontakt mit dem Außenleiter herstellt, sodass im besten Fall im Rahmen der Kontaktherstellung zwischen Außenleiter des Kontaktpartners und Außenkontaktabschnitt der Außenleiterbaugruppe der Steckervorrichtung keinerlei oder nur noch minimalst axiale Bewegung stattfindet, sodass wiederum sichergestellt wird, dass weder der Außenkontaktabschnitt, noch die Innenoberfläche des Außenleiters des Kontaktpartners durch mechanische Beeinträchtigung, bzw. Kratzen, Schleifen oder Reiben, beeinträchtigt oder verschlissen werden.
Jenseits der Anwendung im Bereich von Koaxialsteckern soll ein, beispielsweise gefederter, Kontaktstift, mit einem im Kontaktbereich oder Kontaktabschnitt angeordneten erfindungsgemäßen Spreizkörper ebenfalls Gegenstand der Erfindung sein. Die Erfindung kann also insoweit auch von einer Außenleiterbaugruppe auf eine allgemeine Kontaktiervorrichtung oder auf einen Kontaktstift unter Verwendung des Spreizkörpers verallgemeinert werden, der dann die Kontaktierung auf einer Innenoberfläche eines allgemeinen Kontaktpartners, beispielsweise in der Form von Buchsen oder Hohlkörpern, des Kontaktstiftes realisiert.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Steckervorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Spreizkörper einen nach radial außen überstehenden, vom Außenkontaktabschnitt beabstandeten, bevorzugt in Umfangsrichtung umlaufenden, Auflagerand aufweist, der dazu eingerichtet ist beim oder kurz vor dem Erreichen der Kontaktposition auf einem stirnseitigen Ende oder stirnseitigen Rand des Außenleiters des Kontaktpartners zur Anlage zu kommen. Der Abstand zwischen Auflagerand und Außenkontaktabschnitt dient besonders bevorzugt zur Ausbildung eines Hebelarms oder zur Ausbildung eines Drehmoments. Der radiale Überstand des Auflagerands ermöglicht im Wesentlichen, dass dieser stirnseitig auf einem Ende oder Rand des Außenleiters des Kontaktpartners zur Anlage kommt. Um eine möglichst gleichmäßige Aufspreizung des Spreizkörpers und eine daraus resultierende radiale Verlagerung des Außenkontaktabschnitts beim Erreichen der Kontaktposition der Steckervorrichtung zu gewährleisten kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Auflagerand in Umfangsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Auflagerand nur in gewissen Bereichen oder Abschnitten des Umfangs ausgebildet ist.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Steckervorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass der Spreizkörper auf einer von dem Außenkontaktabschnitt abgewandten Seite des Auflagerands einen Bereich mit verringerter Wandstärke aufweist. Diese verringerte Wandstärke auf einer dem Außenkontaktabschnitt abgewandten Seite des Auflagerands ermöglicht eine bessere oder leichtere Verformbarkeit, insbesondere Spreizung, des Spreizkörpers in radialer Richtung. Denn die wesentliche elastische Verformung des Spreizkörpers findet in einem Bereich statt, der auf einer vom Außenkontaktabschnitt abgewandten Seite des Auflagerands angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass durch die Einstellung der Wandstärke des bevorzugt ansonsten axialsymmetrischen Spreizkörpers das Spreizverhalten eingestellt oder determiniert werden kann. Dies ist wiederrum notwendig, um bei dem Erzeugen einer vorgegebenen oder vordefinierten Anpresskraft der Steckervorrichtung an den Kontaktpartner in axialer Richtung eine ausreichende radiale Aufspreizung des Spreizkörpers zu ermöglichen, sodass der Außenkontaktabschnitt mit der Innenoberfläche des Außenleiters des Kontaktpartners in Kontakt gebracht wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Spreizkörper eine Vielzahl, bevorzugt 2 bis 12, über den Umfang, bevorzugt gleichmäßig, verteilte Schlitzungen aufweist, welche sich von einem, dem Außenkontaktabschnitt zugeordneten Ende des Spreizkörpers in axiale Richtung mindestens bis zur Höhe des Auflagerands, bevorzugt bis in einen Bereich des Spreizkörpers mit verringerter Wandstärke erstrecken. Durch die vorgesehenen Schlitzungen wird zwar einerseits von dem Optimalzustand abgewichen, der vorsieht, dass der Außenleiter des Kontaktpartners, insbesondere die Innenoberfläche des Außenleiters des Kontaktpartners auf dem vollen Umfang kontaktiert wird, die Schlitzungen im Spreizkörper können jedoch derart filigran ausgestaltet werden, dass bei der entsprechenden Kontaktierung des Außenleiters mit dem Außenkontaktabschnitt des Spreizkörpers die Gefahr zur Ausbildung von Resonanzkammern vernachlässigbar gering ist. Der besondere Vorteil am Vorsehen entsprechender axialverlaufender Schlitzungen über den Umfang des Spreizkörpers liegt in einer weiteren, noch besser kontrollierbaren und darüber hinaus noch langlebigeren, reversiblen Spreizung des Spreizkörpers.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Steckervorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Außenkontaktabschnitt eine nach radial außen überstehende gekrümmte, bevorzugt parabolische oder kreisbogenförmige Außenoberfläche aufweist, die insbesondere so bemessen ist, dass der maximale Außendurchmesser des Außenkontaktabschnitts in einem entspannten oder unverformten Zustand des Spreizkörpers, geringfügig kleiner ausgebildet ist, als der Innendurchmesser des Außenleiters des Kontaktpartners. Durch die gekrümmte, bevorzugt parabolische oder kreisbogenförmige Außenoberfläche des Außenkontaktabschnitts des Spreizkörpers wird eine gute und sichere Kontaktierung ermöglicht, selbst wenn die Steckervorrichtung in der Kontaktposition nicht absolut parallel zum Kontaktpartner, sondern ggf. leicht verkippt zu diesem, angeordnet ist. Die bevorzugte Ausgestaltung des maximalen Außendurchmessers des Außenkontaktabschnitts im nicht verformten oder nicht gespreizten Zustand des Spreizkörpers, die dann geringfügig kleiner ausgebildet ist, als der Innendurchmesser des Außenleiters des Kontaktpartners sorgt dafür, dass im Idealfall erst unmittelbar vor oder beim Erreichen der Kontaktpositionen durch das radiale Aufspreizen des Spreizkörpers eine Kontaktierung der Innenoberfläche des Außenleiters des Kontaktpartners erreicht wird und bei der sonstigen Überführung der Steckervorrichtung zwischen Kontaktposition und Ruheposition keinerlei mechanischer Kontakt, insbesondere keinerlei Schleifen, Reiben oder Kratzen zwischen Außenkontaktabschnitt und Außenleiter, oder sogar zwischen Außenleiterbaugruppe und Außenleiter hervorgerufen wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Steckervorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass der Außenkontaktabschnitt an einem vorderen Ende des Spreizkörpers angeordnet ist. Das vordere Ende des Spreizkörpers ist bevorzugt einem dem Auflagerand zugeordneten Ende des Spreizkörpers gegenüberl iegend.
Gemäß einer weiteren, besonders wünschenswerten Ausgestaltung der Steckervorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass der Auflagerand auf einer dem Außenkontaktabschnitt zugewandten Seite eine radial nach innen verlaufende vom Außenkontaktabschnitt weg orientierte Schräge aufweist, die bevorzugt über eine konvexe Krümmung in einen Mantelabschnitt des Spreizkörpers übergeht. Diese flügelförmige oder pilzkopfförmige Ausgestaltung des Auflagerands bietet unterschiedliche Vorteile. Einerseits erlaubt diese ein effektives und ausreichendes Aufspreizen des Spreizkörpers, selbst wenn der Auflagerand nicht absolut parallel zum stirnseitigen Rand des Außenleiters des Kontaktpartners ausgerichtet ist, wobei dies unterschiedliche Gründe haben kann, nicht zuletzt auch eine Verkippung des Kontaktpartners oder eine ungleichmäßige Ausbildung des stirnseitigen Rands des Außenleiters. Außerdem kann durch diese Form das benötigte und auch das vorgesehene Drehmoment optimal eingestellt und dimensioniert werden.
Gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Steckervorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Auflagerand auf einer dem Außenkontaktabschnitt abgewandten Seite eine radial nach innen verlaufende vom Außenkontaktabschnitt weg orientierte Schräge aufweist, die bevorzugt in einem Bereich des Spreizkörpers mit einer verringerten Wandstärke mündet oder übergeht. Auch durch diese Ausgestaltung der Außenkontur des Auflagerands, nämlich einer dem Außenkontaktabschnitt abgewandten Außenkontur des Auflagerands kann einerseits sichergestellt werden, dass die aufzunehmenden Kräfte, nämlich die Kräfte, die beim Kontaktieren des stirnseitigen Endes oder stirnseitigen Randes des Außenleiters erzeugt werden sicher aufgenommen und abgeleitet werden und gleichzeitig eine sichere, reversible und wohldosierte Verformung, nämlich Aufspreizung in radialer Richtung, des Spreizkörpers verursacht wird.
Ebenfalls kann gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Innenleiterbaugruppe, insbesondere die axiale Erstreckung des Innenkontaktabschnitts so dimensioniert ist, dass beim Erreichen der Kontaktposition eine vom Kontaktpartner vorgegebene axiale Begrenzung von dessen Innenleiter oder Innenleiterkontaktabschnitt einen Abstand zum axialen Ende des Innenkontaktabschnitts der Innenleiterbaugruppe aufweist. Diese Dimensionierung der Innenleiterbaugruppe mit dem Innenkontaktabschnitt zur Außenleiterbaugruppe mit dem Außenkontaktabschnitt stellt sicher, dass zwar auch eine Kontaktierung des Innenleiters erfolgt, dass jedoch in jedem Fall der Auflagerand oder eine vergleichbare Vorrichtung, die das Aufspreizen des Spreizkörpers beim Erreichen der Kontaktposition verursacht, durch eine axiale Kraft betätigt oder aktiviert werden kann, bevor der Innenkontaktabschnitt der Innenleiterbaugruppe die axiale Verstellung der Stellvorrichtung begrenzt oder beendet, in dem der Innenkontaktabschnitt auf eine axiale Begrenzung des Innenleiters stößt.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Spreizkörper in Bezug auf ein Federelement, welches eine rückstellende Wirkung auf eine Bewegung der Steckervorrichtung gegenüber einer Führungshülse bewirkt, sowie auch in Bezug auf den Kontaktpartner so dimensioniert ist, dass beim Erreichen einer vorgegebenen, axialen Soll-Anpresskraft der Steckervorrichtung an den Kontaktpartner eine dem Kontakt zwischen Außenkontaktabschnitt und Außenleiter herstellende radiale Verformung des Spreizkörpers herbeigeführt wird. Dies bedeutet mit anderen Worten ausgedrückt, dass das Federelement beim Erreichen der Kontaktposition genügend Widerstand oder genügend Gegenkraft bildet, um eine notwendig große axiale Kraft zwischen dem Spreizkörper, bevorzugt zwischen dem Auflagerand des Spreizkörpers und dem Kontaktpartner, bevorzugt dem Außenleiter des Kontaktpartners zu erzeugen, die dann wiederum in die radiale Aufspreizung des Spreizkörpers überführt wird.
Weiterhin kann es besonders vorteilhat sein, wenn an dem Ende der Steckervorrichtung, an dem der Innenkontaktabschnitt und der Außenkontaktabschnitt ausgebildet sind, eine Schutz- und/oder Führungshülse vorgesehen ist, die einerseits als Führung bei der Annäherung an einen Kontaktpartner und andererseits als Schutz von Innenleiterbaugruppe und Außenleiterbaugruppe vor Beschädigung dienen kann. Die Schutz- und oder Führungshülse kann bevorzugt aus Kunststoff gefertigt sein.
Die vorliegende Erfindung löst das oben genannte Problem ebenfalls mit einem Steckverbindungs-System für Hochfrequenzstecker mit einer Hochfrequenz-Steckervorrichtung gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen und einem Hochfrequenzkontaktpartner, insbesondere einem BMA-Stecker.
Einzelheiten, vorteilhafte Wirkungen und Details der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der rein schematischen, lediglich beispielhaften Zeichnungen erläutert.
Darin zeigen:

1: eine Hochfrequenz-Steckervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2: ein Steckverbindungs-System in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
3: ein erfindungsgemäßes Steckverbindungs-System in einem gekoppelten oder kontaktierten Zustand;
4: ein Spreizkörper einer Außenleiterbaugruppe.

1 zeigt eine Steckervorrichtung 01 mit einer Außenleiterbaugruppe 02 sowie einer Innenleiterbaugruppe 03. Die Außenleiterbaugruppe 02 und die Innenleiterbaugruppe 03 sind in axialer Richtung A gegenüber einer Führungshülse 04 beweglich, wobei bei der Bewegung der Außenleiterbaugruppe 02 und der Innenleiterbaugruppe 03 gegenüber der Hülse 04 das Federelement 05 unter Erzeugung einer Rückstellkraft verformt wird. Die Darstellung der 1 zeigt die Außenleiterbaugruppe 02 und die Innenleiterbaugruppe 03 in einer Ruheposition gegenüber der Führungshülse 04. In dieser Ruheposition wird durch das Federelement 05 ein in der Führungshülse 04 gelagerter Anschlag 06 gegen ein verjüngtes Ende 07 der Führungshülse 04 kraftbeaufschlagt. Die Führungshülse 04 ist ihrerseits wiederum mit Montagemitteln 08 verbunden, um die Steckervorrichtung 01 mit weiteren Gegenständen, beispielsweise Leiterplatten od.dgl. zu verbinden. Auf der Rückseite der Steckervorrichtung 01 ist eine Kontaktierungsschnittstelle 09 vorgesehen, mit der die von der Außenleiterbaugruppe 02 und der Innenleiterbaugruppe 03 erfassten und weitergeleiteten elektrischen Signale ausgekoppelt, übertragen oder weitergegeben werden können.
Die Innenleiterbaugruppe 03 könnte in einer Abwandlung von der in der 1 gezeigten Ausführungsform auch als ein individuell gefederter Kontaktstift oder als ein individuell gefederte Innenleiterbaugruppe ausgebildet sein, die dann zusätzlich zu der Lagerung in der Führungshülse 04 eine weitere bewegliche, bevorzugt federbeaufschlagte, Lagerung gegenüber der Außenleiterbaugruppe erhält oder erfährt. Derartige individuell gelagerte Innenleiterbaugruppen sind in unterschiedlichen Formen aus dem Stand der Technik bekannt. Die Anpassung erfolgt dabei jeweils an die Eigenschaften und die Form des Kopfes des Innenleiters des Kontaktpartners.
Am gegenüberliegenden Ende befindet sich radial außerhalb der Außenleiterbaugruppe 02 eine Schutz- und Führungshülse 10, die das Kontaktieren eines in der 1 nicht dargestellten Kontaktpartners erleichtert. In der 1 ist bereits zu erkennen, dass die Außenleiterbaugruppe 02 einen endseitig angeordneten Spreizkörper 11 aufweist, der so ausgestaltet ist, dass beim Erreichen einer Kontaktposition eine vom Kontaktpartner auf den Spreizkörper 11 wirkende axiale Kraft in eine radiale Verformung des Spreizkörpers überführt wird, sodass der Außenkontaktabschnitt 12 des Spreizkörpers 11 von radial innen gegen einen Außenleiter des Kontaktpartners gepresst wird. Die genaue Funktionsweise und Wechselwirkung des Spreizkörpers 11 wird auch unter Bezugnahme auf die nachfolgenden 2 bis 4 noch eingehender beschrieben.
In der 1 ist jedoch bereits zu erkennen, dass der Spreizkörper 11 einen nach radial außen überstehenden, vom Außenkontaktabschnitt 12 beabstandeten Auflagerand 13 aufweist, der dazu eingerichtet ist beim oder kurz vor dem Erreichen der Kontaktposition auf einem stirnseitigen Ende des Außenleiters des Kontaktpartners zur Anlage zu kommen. Ebenfalls kann der 1 bereits entnommen werden, dass der Spreizkörper 11 in einem von dem Außenkontaktabschnitt 12 abgewandten Bereich des Auflagerands 13 einen Bereich 14 mit einer verringerten Wandstärke aufweist. Ebenfalls sind in der Darstellung der 1 bereits Schlitzungen 15 erkennbar, die von dem dem Außenkontaktabschnitt 12 zugeordneten Ende des Spreizkörpers 11 in axialer Richtung A bis in den Bereich 14 mit verringerter Wandstärke verlaufen. Sowohl der Bereich 14 mit verringerter Wandstärke als auch die Schlitzungen 15 dienen dazu die in axialer Richtung von unten auf den Auflagerand 13 wirkenden Kräfte in einen Drehmoment umzuwandeln, sodass dadurch zumindest auch der Außenkontaktabschnitt 12 nach radial außen bewegt oder abgespreizt wird.
Die 2 zeigt die Steckervorrichtung 01, im Wesentlichen gemäß der 1 sowie einen dazugehörigen Kontaktpartner 16 in Form eines BMA-Steckers. Der Kontaktpartner 16 weist neben einem Außenleiter 17 einen Innenleiter 18 auf. Zur Übertragung von elektrischen Signalen zwischen dem Kontaktpartner 16 und der Steckervorrichtung 01 muss sowohl eine möglichst gute Kontaktierung zwischen der Innenleiterbaugruppe 03 und dem Innenleiter 18 sowie eine möglichst gute Kontaktierung zwischen dem Außenleiter 17 und der Außenleiterbaugruppe 02, insbesondere dem Außenkontaktabschnitt 12 der Außenleiterbaugruppe 02 hergestellt werden.
Für die Verbindung zwischen Innenleiterbaugruppe 03 und Innenleiter 18 erfolgt diese Kontaktierung in an sich bekannter Weise durch einen Innenkontaktabschnitt 19, der im Wesentlichen als geschlitzte Hülse ausgebildet ist und über den Innenleiter 18 gestülpt wird. Die Kontaktierung des Außenleiters 17, die bevorzugt über eine Innenoberfläche 20 des Außenleiters 17 erfolgt, wird mit dem erfindungsgemäßen Spreizkörper 11 und dem daran endseitig vorgesehenen Außenkontaktabschnitt 12 dadurch erreicht, dass beim Erreichen der Kontaktposition der Steckervorrichtung 01, siehe dazu auch 3, der Auflagerand 13 des Spreizkörpers 11 auf einem stirnseitigen Ende 21 des Außenleiters 17 zur Anlage kommt und die so in axialer Richtung A entstehende Kraft auf den Auflagerand 13 in eine Spreizung des Spreizkörpers 11 überführt wird, die ihrerseits wiederum dafür sorgt, dass der Außenkontaktabschnitt 12 von radial innen gegen den Außenleiter 17 des Kontaktpartners 16 gedrückt oder gepresst wird. Die in der 2 dargestellten Größenverhältnisse, insbesondere Durchmesserverhältnisse zwischen der Innenoberfläche 20 des Außenleiters 17 einerseits und dem Außendurchmesser des Außenkontaktabschnitts 12 andererseits, die gemäß der Darstellung der 2 vermuten lassen, dass der Außendurchmesser des Außenkontaktabschnitts 12 gleich groß oder sogar geringfügig größer ist, als der Innendurchmesser des Außenleiters 17, stellt eine mögliche Ausgestaltung des Spreizkörpers 11 dar. In dieser Ausgestaltung ist dann auch schon vor dem Aufspreizen des Spreizkörpers 11 beim Erreichen der Kontaktposition teilweise oder in Umfangsrichtung umlaufend ein Kontakt zwischen dem Außenkontaktabschnitt 12 und der Innenoberfläche des Außenleiters 17 hergestellt. Dies kann jedoch sowohl aufseiten des Außenkontaktabschnitts 12 als auch aufseiten des Kontaktpartners, insbesondere des Außenleiters 17 zu ungewolltem Verschleiß oder Abnützung führen. Dementsprechend kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die bevorzugt parabolische oder kreisbogenförmige Außenoberfläche des radial überstehenden Außenkontaktabschnitts 12 so bemessen ist, dass der maximale Außendurchmesser des Außenkontaktabschnitts 12 in der Ruheposition oder in der nicht aufgespreizten Position des Spreizkörpers 11 geringfügig kleiner ausfällt als der Innendurchmesser des Außenleiters 17 des Kontaktpartners 16.
In dem letztgenannten Fall wird ein Schleifen oder Kratzen des Außenkontaktabschnitts 12 auf der Innenoberfläche 20 des Außenleiters 17 vollständig vermieden und nur beim Erreichen der Kontaktposition eine radial nach außen gerichtete Anpresskraft des Außenkontaktabschnitts 12 auf die Innenoberfläche 20 des Außenleiters 17 ausgeübt. Wie in der 2 zu erkennen ist, dient die Schutz- und Führungshülse 10 zur Ausrichtung der Steckervorrichtung 01 gegenüber dem Kontaktpartner 16.
In der 3 ist ebenfalls ein System umfassend die Steckervorrichtung 01 sowie den Kontaktpartner 16 umfassend dargestellt. Dabei ist die Steckervorrichtung 01, insbesondere die Außenleiterbaugruppe 02 zusammen mit der Innenleiterbaugruppe 03 in die Kontaktposition überführt, was auch durch die Verschiebung des Anschlags 06 innerhalb der Hülse 04 deutlich gemacht wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das in der 1 dargestellte Federelement 05 in der Darstellung der 3 nicht gezeigt.
Ebenfalls ist in der 3 zu erkennen, dass der Auflagerand 13 auf dem stirnseitigen Ende 21 des Außenleiters 17 zur Anlage gekommen ist und dass eine von der Steckervorrichtung 01 in axialer Richtung A auf den Kontaktpartner 16 zu orientierte Kraft zusätzlich oder neben einer Verformung des Federelements 05 auch dazu führt, dass der besagte stirnseitige Rand 21 des Außenleiters 17 eine in axialer Richtung A wirkende Kraft auf den Auflagerand 13 ausübt, die wiederum einen Hebelarm bereitstellt oder einen Drehmoment bewirkt, sodass der Außenkontaktabschnitt 12 von innen gegen den Außenleiterleiter 17 gepresst wird. Dabei hat der Auflagerand 13 eine Form, die nachfolgend mit Bezug zur 4 nochmals eingehender erläutert werden wird.
Die 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Spreizkörpers 11, der in etwa auf halber Höhe in axialer Richtung A den Auflagerand 13 aufweist. Ebenfalls in der Fig. erkennbar ist der radial außen überstehende gekrümmte, bevorzugt parabolische oder kreisbogenförmige Außenkontaktabschnitt 12. Der Auflagerand 13 weist auf einer dem Außenkontaktabschnitt 12 zugewandten Seite 22 eine radial nach innen verlaufende, vom Außenkontaktabschnitt 12 weg orientierte Schräge 23 auf, die über eine Krümmung 24 in einen Mantelabschnitt 25 des Spreizkörpers 11 übergeht. Durch diese Ausgestaltung wird ein möglichst über den gesamten Umfang verlaufender Kontakt zwischen Auflagerand 13 einerseits und Außenleiter 17 andererseits beim Erreichen der Kontaktposition 16 erreicht, selbst wenn die Steckervorrichtung 01 leicht gegenüber der Symmetrieachse oder Koaxialachse des Kontaktpartners 16 verkippt ist. Auf einer von dem Außenkontaktabschnitt 12 abgewandten Seite 26 des Auflagerands 13 weist dieser eine nach radial innen verlaufende, vom Außenkontaktabschnitt 12 weg orientierte Schräge 23 auf, die in dem Bereich 14 des Spreizkörpers 11 mit verringerter Wandstärke mündet. Die Schlitzungen 15 erstrecken sich dabei von dem dem Außenkontaktabschnitt 12 zugeordneten Ende über den Auflagerand 13 hinweg bis in den Bereich 14 mit verringerter Wandstärke.
Bezugszeichenliste

01: Steckervorrichtung
02: Außenleiterbaugruppe
03: Innenleiterbaugruppe
04: Führungshülse / Hülse
05: Federelement
06: Anschlag
07: verjüngtes Ende
08: Montagemittel
09: Kontaktierungsschnittstelle
10: Schutz- und Führungshülse
11: Spreizkörper
12: Außenkontaktabschnitt
13: Auflagerand
14: Bereich
15: Schlitzungen
16: Kontaktpartner
17: Außenleiter
18: Innenleiter
19: Innenkontaktabschnitt
20: Innenoberfläche
21: stirnseitiges Ende
22: zugewandte Seite
23: Schräge
24: Krümmung
25: Mantelabschnitt
26: abgewandte Seite
A: axiale Richtung

Claims

Hochfrequenz-Steckervorrichtung (01) zum lösbaren Kontaktieren eines koaxialen Kontaktpartners (16) mit einer einen endseitigen Außenkontaktabschnitt (12) ausbildenden Außenleiterbaugruppe (02) und einer einen endseitigen Innenkontaktabschnit (19) ausbildenden Innenleiterbaugruppe (03), wobei die Außenleiterbaugruppe (02) und die Innenleiterbaugruppe (03), bevorzugt gemeinsam, in einer axialen Richtung (A) gegenüber einer Führungshülse (04) beweglich und aus einer Ruheposition, bevorzugt unter elastischer Verformung eines Federelements (05), in eine Kontaktposition und zurück überführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenleiterbaugruppe (02) einen endseitig angeordneten Spreizkörper (11) umfasst, der so ausgestaltet ist, dass beim Erreichen der Kontaktposition eine vom Kontaktpartner (16) auf den Spreizkörper (11) wirkende Kraft in axialer Richtung (A) in eine radiale Verformung des Spreizkörpers (11) überführt wird, die den Außenkontaktabschnitt (12) von radial innen gegen einen Außenleiter des Kontaktpartners (16) presst.
Steckervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (11) einen nach radial außen überstehenden, vom Außenkontaktabschnitt (12) beabstandeten, bevorzugt in Umfangsrichtung umlaufenden, Auflagerand (13) aufweist, der dazu eingerichtet ist beim oder kurz vor dem Erreichen der Kontaktposition auf einem stirnseitigen Ende (21) des Außenleiters (17) des Kontaktpartners (16) zur Anlage zu kommen.
Steckervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (11) auf einer von dem Außenkontaktabschnitt (12) abgewandten Seite des Auflagerands (13) einen Bereich (14) mit einer verringerten Wandstärke aufweist.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (11) eine Vielzahl, bevorzugt zwei bis zwölf, über den Umfang bevorzugt gleichmäßig, verteilte Schlitzungen (15) aufweist, welche sich von einem dem Außenkontaktabschnit (12) zugeordneten Ende (21) des Spreizkörpers (11) in axialer Richtung (A) bis mindestens zur Höhe des Auflagerands (13), bevorzugt bis in einen Bereich (14) des Spreizkörpers (11) mit verringerter Wandstärke erstrecken.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkontaktabschnitt (12) eine nach radial außen überstehende gekrümmte, bevorzugt parabolische oder kreisbogenförmige Außenoberfläche aufweist, die insbesondere so bemessen ist, dass der maximale Außendurchmesser des Außenkontaktabschnitt (12) geringfügig kleiner ist als, der Innendurchmesser des Außenleiters (17) des Kontaktpartners (16).
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerand (13) auf einer dem Außenkontaktabschnitt (12) zugewandten Seite (22) eine radial nach innen verlaufende vom Außenkontaktabschnitt (12) weg orientierte Schräge aufweist (23), die bevorzugt über eine konvexe Krümmung in einen Mantelabschnitt (25) des Spreizkörpers (11) übergeht.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerand (13) auf einer dem Außenkontaktabschnitt (12) abgewandten Seite (26) eine radial nach innen verlaufende vom Außenkontaktabschnitt (12) weg orientierte Schräge (23) aufweist, die bevorzugt in einem Bereich (14) des Spreizkörpers (11) mit einer verringerten Wandstärke mündet oder übergeht.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenleiterbaugruppe (03), insbesondere die axiale Erstreckung des Innenkontaktabschnitts (19) so dimensioniert ist, dass beim Erreichen der Kontaktposition eine vom Kontaktpartner (16) vorgegebene axiale Begrenzung von dessen Innenleiter (18) einen Abstand zum axialen Ende des Innenkontaktabschnitts (19) aufweist.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkörper (11) in Bezug auf ein Federelement 05) und den Kontaktpartner (16) so dimensioniert ist, dass beim Erreichen einer vorgegebenen axialen Soll-Anpresskraft der Steckervorrichtung (01) an den Kontaktpartner (16) eine den Kontakt zwischen Außenkontaktabschnitt (12) und Außenleiter (17) herstellende radiale Verformung des Spreizkörpers (11) herbeigeführt wird.
Steckervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine die endseitige Außenleiterbaugruppe (02) und/oder die endseitige Innenleiterbaugruppe (03) radial außen umschließende Führungs- und/oder Schutz- und/oder Führungshülse.
Steckverbindungs-System mit einer Hochfrequenz-Steckervorrichtung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einem Kontaktpartner (16).